吸收计算题

1、在一填料塔中用清水逆流吸收混合空气中的氨气，混合气体的流率为0.0305kmol/m 2

·s 。氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99％，水的用量为最小用量的 1.5倍，操作条件下的平衡关系为

2.02e y x =，气相体积总传质系数

30.0611/y K a kmol m s =。

试求：（1）出塔的液相浓度

1x ；

（2）传质单元数

OG N （用吸收因数法）；

（3）填料层高度H 。

解：（1）12

1

y y y η-= 21(1)0.01(199%)0.0001y y η=-=-=

1212min 11e 22

0.010.0001() 2.0

0.0102.02y y y y L

y G x x x m

---====---

min 1.5() 1.5 2.0 3.0

L L

G G

==⨯= 由全塔物料衡算：

()1212()

G y y L x x -=-

11220.010.0001

()00.0033

3.0

G x y y x L -=-+=+= （2）解吸因数：

2.020.673

3.0

mG S L === 12OG 22

1

ln[(1)]

1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.01 2.020

ln[(10.673)0.673]10.7

10.6730.0001 2.020

-⨯=-+=--⨯ （3）

OG y 0.0305

0.500.0611

G H K a ===

OG OG 0.5010.7 5.4H H N =⋅=⨯=（m ）

2、某填料吸收塔，用清水除去混合气体中的有害物质，若进塔气中含有害物质5％（体积％），吸收率为90％，气体流率

为32kmol/m 2·h ，液体流率为24kmol/m 2

·h ，此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律，并已知气相体积总传质系数

s m kmol a K y ⋅=3/0188.0，该塔在常压下逆流等温操作，试求：

（1）塔底排出液的组成； （2）所需填料层高度。

解：（1）

12

1

y y y η-=

21(1)(190%)0.050.005y y η=-=-=

由全塔物料衡算：

()1212()G y y L x x -=-

112232

()(0.050.005)00.06

24

G x y y x L =-+=-+= （2）

]/[165

.1245.12

min h m kmol L L ⋅=== 1212min 1e 21e 161()322y y y y L

G x x x --====-

1122()2(0.050.005)0.09e x y y =-=-=

110.050.5560.09e y m x ===

320.5560.741

24

mG S L ==⨯= 12OG 22

1

ln[(1)]

1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.050.5560ln[(10.741)0.741] 4.65

10.7410.0050.5560

-⨯=-+=--⨯ OG y 32/3600

0.4730.0188

G H m K a ===

0.474 4.65 2.2()OG OG H H N m =⋅=⨯=

3、有一吸收塔用油吸收煤气中的苯蒸汽，已知煤气流量为2240m 3

/h （标况），入塔气体中苯含量为4%，出塔气体中苯含量为0.8%（均为体积分率），进塔油中不含苯，取液体用量min 4.1L L =，已知气液平衡关系为0.126e y x =。

试求：（1）吸收率η；

（2）求

min L 及)kmol/h (L ；

（3）求液体出塔组成

1x ；

（4）求吸收的对数平均推动力。 解：（1）由吸收率的定义：

1210.040.008

100%100%80%0.04

y y y η--=

⨯=⨯=

（2）由已知条件得煤气进口摩尔流率为：

kmol/h 1004.22/2240==G

最小液气比：

1

.00126

.004.0008

.004.0)(2

1212121min =--=--=--=x m y y y x x y y G L e km ol/h

101001.01.0min =⨯=⨯=G L

kmol/h 14104.14.1min =⨯==L L

（3）由物料衡算：)()(2121x x L y y G -=-

代入数据得：)0(14)008.004.0(1001-=-x

解得：液体出塔组成为

23

.01=x

（4）气体进、出口的推动力为：

011.023.0126.004.011111=⨯-=-=-=∆mx y y y y e

008.00126.0008.022222=⨯-=-=-=∆mx y y y y e

气相对数平均推动力：

009

.0008.0011.0ln 008.0011.0ln

2

121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m

液体进、出口的推动力为：

087.023.0126.004

.011111=-=-=-=∆x m y x x x e

063.00126

.0008

.022222=-=-=-=∆x m y x x x e

液相对数平均推动力：